汽车操纵稳定性PPT课件

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1、第一节 概述 汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。稳定行驶的能力。 汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。第1页/共165页1、 “飘”汽车自己改变方向。升力或转向系、轮胎、 悬架等问题。2、“反应迟钝”转向反映慢。传动比太大。3、“晃”左右摇摆，行驶方向难

2、于稳定。4、“丧失路感”操纵稳定性不好的汽车在高速或急剧转向时会丧失路感，导致驾驶员判断的困难。5、“失控”某些工况下汽车不能控制方向。制动时无法转向,甩尾，侧滑，侧翻。操纵稳定性不好的具体表现操纵稳定性不好的具体表现第一节 概述第2页/共165页赛车负升力翼第一节 概述第3页/共165页制动跑偏第一节 概述第4页/共165页ABS系统对比试验第一节 概述第5页/共165页第一节 概述车辆稳定性控制系统（VSC）作用第6页/共165页第一节 概述四轮转向系统4WS作用第7页/共165页第一节 概述成都南充汽车操稳性引起的事故4.29交通事故轨迹图第8页/共165页第一节 概述汽车在绕桩（转向）

3、时车身总有一定的倾斜汽车在绕桩（转向）时车身总有一定的倾斜第9页/共165页第一节 概述有些轿车的车身侧倾比较严重第10页/共165页第一节 概述设计的理念是驾驶舱永不倾斜第11页/共165页第一节 概述第12页/共165页第一节 概述错误地在前、后轴混装子午线轮胎和斜交轮胎。具有过多转向特性的汽车，在转向时达到一定车速(称为“临界车速”)时，将会出乎意外地向转向内侧激转，造成事故。该车转向系统相关零部件间累计间隙过大，方向盘自由行程严重超差，而又未及时维修(或维修质量不佳)，未排除故障，带病运行，导致该车行驶中前束值或大或小不断变化，使汽车行驶处于极不稳定状态，这也加剧了过多转向的趋势。该车

4、左后轮制动器因左后半轴油封损坏，齿轮油漏入左后轮制动器而导致该轮制动器工作失效。不均衡制动力造成的回转力矩。第13页/共165页第一节 概述车辆坐标系和汽车主要运动形式第14页/共165页第一节 概述汽车操纵稳定性评价方法 汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应汽车在转向盘输入或外界干扰输入下的侧向运动响应随时间而变化的特性称为随时间而变化的特性称为时域响应特性时域响应特性。 转向盘输入有角位移输入和力矩输入。转向盘输入有角位移输入和力矩输入。 外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向外界干扰输入主要是指侧向风和路面不平产生的侧向力。力。第15页/共165页1.转向盘角阶跃输入下

5、的响应稳态响应瞬态响应 横摆角速度增益转向灵敏度。评价参量 反应时间。 横摆角速度波动的无阻尼圆频率。评价参量操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第16页/共165页 转向盘转角正弦输转向盘转角正弦输入下，频率由入下，频率由0变变化时，汽车横摆角速化时，汽车横摆角速度与转向盘转角的振度与转向盘转角的振幅比及相位差的变化幅比及相位差的变化规律。规律。 共振峰频率。共振峰频率。 共振时振幅比。共振时振幅比。 相位滞后角。相位滞后角。 稳态增益。稳态增益。评价参量评价参量2.横摆角速度频率响应特性操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第17页/共165页3.转向盘中间位

6、置操纵稳定性转向盘中间位置操纵稳定性 转向灵敏度。转向灵敏度。 转向盘力特性。转向盘力特性。 转向功灵敏度。转向功灵敏度。评价参量评价参量 转向盘力输入转向盘力输入下的时域响应。下的时域响应。 回正后剩余横摆角回正后剩余横摆角速度与剩余横摆角。速度与剩余横摆角。 达到剩余横摆角速达到剩余横摆角速度的时间。度的时间。评价参量评价参量4.回正性回正性操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容 转向盘小转角、低频转向盘小转角、低频正弦输入下，汽车高速正弦输入下，汽车高速行驶时的操纵稳定性。行驶时的操纵稳定性。第一节 概述第18页/共165页车型车型最小转向半径最小转向半径/ /m（左（左/ /右）右）

7、Audi A45.6/5.6（轴距（轴距2650 mm ）宝马宝马520i5.65/5.65（轴距（轴距2830 mm ）雷克萨斯雷克萨斯LS4305.4/5.3（轴距（轴距2925 mm ）一些常见车型的最小转向半径一些常见车型的最小转向半径评价参量：最小转向半径。评价参量：最小转向半径。5.转向半径操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第19页/共165页 评价转动转向盘轻便评价转动转向盘轻便程度的特性。程度的特性。 包括原地转向轻便性、包括原地转向轻便性、低速行驶转向轻便性和高低速行驶转向轻便性和高速行驶转向轻便性。速行驶转向轻便性。 转向力。转向力。 转向功。转向功。目前

8、部分轿车上使用的电动助力转向系统（EPS），能很好地兼顾各种车速下行驶时的转向轻便性。评价参量评价参量6.转向轻便性操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第20页/共165页直线行驶性直线行驶性转向盘转角和（累计值）转向盘转角和（累计值）侧向风敏感性侧向风敏感性路面不平敏感性路面不平敏感性侧向偏移侧向偏移评价参量评价参量评价参量评价参量7.直线行驶性能操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第21页/共165页 蛇行性能蛇行性能 移线性能移线性能 双移线性能双移线性能回避障碍性能回避障碍性能 转向盘转角、转向转向盘转角、转向力、侧向加速度、横力、侧向加速度、横摆角速度

9、、侧偏角、摆角速度、侧偏角、车速等。车速等。在汽车性能参数里，往往以应急性能给出。主要包括：蛇行绕桩速度（满载/空载）、紧急变线速度（满载/空载）。评价参量评价参量8.典型行驶工况性能操纵稳定性包含的内容操纵稳定性包含的内容第一节 概述第22页/共165页不足转向不足转向 ；中性转向中性转向 不变；不变；过多转向过多转向 。auRauRauR第一节 概述稳态响应特性有三种类型稳态响应特性有三种类型稳态响应特性第23页/共165页第一节 概述汽车瞬态响应 转向盘角阶跃输转向盘角阶跃输入前后，入前后，直线行驶与直线行驶与等速圆周行驶这两个等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过渡稳态运动之间的过渡过程是

10、一种瞬态，相过程是一种瞬态，相应的瞬态运动响应称应的瞬态运动响应称为转向盘角阶跃输入为转向盘角阶跃输入下的瞬态响应下的瞬态响应。第24页/共165页 1）时间上的滞后）时间上的滞后瞬态响应的评价指标2）执行上的误差）执行上的误差（r1/r0）100 称为超调量称为超调量3）横摆角速度的波动）横摆角速度的波动 波动的波动的 2/T , 取取决于汽车的结构参数决于汽车的结构参数 4）进入稳态所经历）进入稳态所经历的时间的时间第一节 概述第25页/共165页将汽车作为开路控制系统将汽车作为开路控制系统人人汽车系统作为闭路系统汽车系统作为闭路系统操纵稳定性的研究方法第一节 概述第26页/共165页第一

11、节 概述汽车试验的两种评价方法 通过仪器测出横摆角通过仪器测出横摆角速度、侧向加速度、侧速度、侧向加速度、侧倾角及转向力。倾角及转向力。 让试验评价人员根让试验评价人员根据试验时自己的感觉据试验时自己的感觉进行评价。进行评价。 人人汽车闭路系统汽车闭路系统开路系统开路系统主观评价法主观评价法客观评价法客观评价法第27页/共165页 本节主要研究轮胎的侧偏现象和侧偏特性。 侧偏特性是指侧偏力、回正力矩与侧偏角的关系。第二节 轮胎的侧偏特性第28页/共165页 因轮胎侧向弹性，车轮受侧向力的作用使轮心速度方向偏离车轮平面的现象。侧向力因转向、路面倾斜、风力等引起。转向引起的侧向力总是指向汽车内侧。

12、侧偏角总是位于和侧偏力指向相反的一侧。轮胎的侧偏现象第二节 轮胎的侧偏特性第29页/共165页第二节 轮胎的侧偏特性OXY车轮平面车轮平面车轮行驶方向车轮行驶方向正地面切向正地面切向反作用力反作用力FX正翻转力矩正翻转力矩 TX正地面法向正地面法向反作用力反作用力FZ正地面侧向反作用力正地面侧向反作用力FY车轮旋转轴线车轮旋转轴线正侧偏角正侧偏角正回正力矩正回正力矩TZ正正TY正外倾角正外倾角Z外倾角过轮胎坐标系原点的垂线与车轮平面的夹角轮胎的坐标系第30页/共165页 在侧偏角0称为不足转向。不足转向汽车加速时，和中性转向时比，根据稳态横摆角速度增益较小，即较小。但因R= ，故不足转向汽车转

13、向半径随车速增大而增大。21/KuLu/u汽车不足转向第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第70页/共165页特征车速 0 )1(2)1(1)(222KuKuLuKuLdudr02)1( 22KuKuu uchch称为特征车速 1/2KuLurKuch1第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第71页/共165页 K0，不足转向，不足转向K=0，中性转向，中性转向K0， R/R01，汽车具有不足转向特点；，汽车具有不足转向特点；K0， R/R00的情况，上式变为：第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第90页/共165页 式中 1/2KuLur201第三节 线性二自由度

14、汽车模型对前轮角输入的响应第91页/共165页第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第92页/共165页第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第93页/共165页2212122101KumIkkuLmuIukkLbkakmumcZZ0值应高一些为好值应高一些为好。表征响应品质好坏的4个瞬态响应的参数（1）横摆角速度r波动的固有（圆）频率0第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第94页/共165页（2）阻尼比 221212201222121221222121ZZZZZm a kb kIkkhmk kmI LKumIm a kb kIkkL mI k kKu第三节 线性二自

15、由度汽车模型对前轮角输入的响应第95页/共165页 000r20esintBtCt时当t 2000rB0esin0tCtsin0t202201arctan1muaLk （3）反应时间第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第96页/共165页（4）达到第一个峰值r1的时间20201arctanarctan1第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第97页/共165页瞬态响应的稳定条件 02200rrr 瞬态响应对应的齐次方程为对应的特征方程为022002ss第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第98页/共165页当当1时，只要时，只要 为正值，就收敛，否则发散而不稳定。为

16、正值，就收敛，否则发散而不稳定。 0ZZmuIIkkkbkam22122120k1、k2为负值，为负值， 恒为正值。恒为正值。0当当1时，齐次微分方程的解均时，齐次微分方程的解均收敛而趋于收敛而趋于0。 第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第99页/共165页 方程稳定性理论指出，上式中s的实部如为正数，则方程的解不稳定，因为解中总是有一项ereal(s)t存在。可以证明，当稳定性因K0(过多转向)且车速:Kuucr1第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第100页/共165页)(121yaLK 这里 1， 2等于Fy1/k1， Fy2/k2。这里k1，k2是假定轮胎垂直载荷

17、不变、外倾角为0、且侧偏角较小时的侧偏刚度，是一种简化的模型。实际上 和许多其他因素有关：轮胎垂直载荷；外倾角；悬架导向杆系变形、车身侧倾等。故汽车轮胎的实际总侧偏角应为：引言第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第101页/共165页 =弹性侧偏角（考虑了轮胎垂直载荷和外倾角）+车身侧倾转向角+悬架导向杆系变形转向角。 也就是说，侧偏角不但和轮胎特性与载荷有关，而且与汽车悬架、转向系有关。第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第102页/共165页汽车的侧倾1）车厢侧倾轴 车厢相对地面转动的瞬时轴线称为车厢侧倾轴。它与前后轴处的垂直断面的交点称为前、后侧倾中心。它由悬架导向机

18、构决定，可由图解或实验求得。第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第103页/共165页图解法原理 假定车厢不动，地面相对车厢的瞬时转动中心即为侧倾中心。先确定二车轮瞬时中心及它们接地点的速度方向。把地面看成一个刚体，根据二车轮接地点速度方向确定地面相对汽车运动的瞬心（即侧倾中心）。第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第104页/共165页单横臂独立悬架上车厢的侧倾中心第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第105页/共165页双横臂独立悬架上车厢的侧倾中心第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应第106页/共165页双横臂独立悬架的等效单横臂悬架第三节 线性二

19、自由度汽车模型对前轮角输入的响应第107页/共165页第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系麦弗逊式独立悬架三维图第108页/共165页等效单横臂悬架 以车轮相对车厢的运动瞬心为铰接点的单横臂悬架称为原独立悬架的等效单横臂悬架。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第109页/共165页2）悬架侧倾角刚度 悬架侧倾角刚度指车厢侧倾时单位转角下悬架系统给车厢的总弹性恢复力矩。 rddTKr式中 T-总弹性恢复力矩 r-车厢侧倾角第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第110页/共165页悬架线刚度与等效弹簧 悬架线刚度指车轮保持在地面上，车厢作垂直运动时，车厢单位位移下悬架给车厢的总弹性恢复力。该位移和恢复

20、力均在车轮处度量。 钢板弹簧的悬架线刚度直接等于弹簧刚度。独立悬架的线刚度则和其导向杆系有关，这是因为此时车厢向下位移时，车厢受到的的总弹性恢复力不等于弹簧力。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第111页/共165页skF2ssl2ksFK（1）非独立悬架第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第112页/共165页zF单横臂悬架线刚度的计算 设车厢不动，设一个轮胎处向上的力扣除原平衡力后为 ,它引起的车轮垂直位移是st，弹簧垂直位移是ss。对应的弹簧力增量为Q。由图可知，nsmsts式中，m是弹簧中心到铰接点距离，n是横臂长。又mskQmnFssztssszsnmksnmkF2故第四节 汽车操纵稳

21、定性和悬架的关系第113页/共165页2nmksFstz即一侧悬架的线刚度为式中，ks是弹簧实际刚度。整个悬架的线刚度为22nmkksl第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第114页/共165页对更复杂的悬架，整个悬架的线刚度为22tsslsskk式中，ss ，st分别是弹簧和车轮处的虚位移。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第115页/共165页2）独立悬架第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第116页/共165页lK用等效弹簧求悬架侧倾角刚度rlldBKBdBKdT221 2)2(2 2/2轮距单轮力 设悬架单侧线刚度为 ,车厢的弹性恢复力矩为侧倾角刚度为：221 BKddTKlrr第四节 汽

22、车操纵稳定性和悬架的关系第117页/共165页第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第118页/共165页汽车总的悬架侧倾角刚度汽车总的侧倾角刚度=前后侧倾角刚度+横向稳定杆角刚度。实际轿车的前侧倾角刚度为300-1200 Nm/ ()。后侧倾角刚度为180-700Nm/ () 。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第119页/共165页3）车厢侧倾角 车厢侧倾角指车厢绕侧倾轴的转角，它是影响汽车操纵稳定性的一个重要参数。它也影响乘员感觉，车厢侧倾角过大，乘员会很不舒适。过小则说明侧倾角过大，凸凹不平路面对汽车单边冲击很大，同时会影响驾驶员路感。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第120页/共165

23、页式中，M r是侧倾力矩，K r是悬架总的侧倾角刚度。侧倾力矩由下列三部分组成：rrrKM 第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第121页/共165页LahbhhHNhhs2s1ss1）悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩Mr第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第122页/共165页2) 侧倾后悬挂质量重力引起的侧倾力矩Mr第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第123页/共165页lFrFrIIIrlMFF力矩即为对车身的和EFFMrrIIIrhFMy0urIII3) 独立悬架中非悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩Mru2yFZFYFrFu2yFZFYFlF第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第124页/共16

24、5页rIIIrIIrIrMMMM 悬架总侧倾刚度等于悬架总侧倾刚度等于 前、后悬架及横向稳定杆的侧前、后悬架及横向稳定杆的侧倾角刚度之和。倾角刚度之和。rKrrrKM第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第125页/共165页垂直载荷重分配及对稳态特性的影响 工字形车架代表车厢，悬挂质量为Ms。 工字形车架分别通过前、后悬架的侧倾中心m01和m02 与前后轴相铰接，同时又通过前后悬架的弹性元件分别与前、后轴相连接。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第126页/共165页002kFYrlkkFYrkkFlY2r0kkkl02kFY00kk0车身不侧倾时车身侧倾后左右轮垂直载荷再分配时轮胎的侧偏刚度

25、rl当车身侧倾严重时当车身侧倾严重时，是增大还是减小？是增大还是减小？第127页/共165页1ZF1汽车趋于增加不足转向汽车趋于增加不足转向22ZF汽车趋于减少不足转向汽车趋于减少不足转向11u1urr11ss1/ )(BhFKhLbFFyyZ2u2u2rr22ss2/ )(BhFKhLaFFyyZ用以上结论分析，如何通过改变前后轴左、右侧车轮垂用以上结论分析，如何通过改变前后轴左、右侧车轮垂直载荷的变化量来提高汽车的不足转向量？横向稳定杆直载荷的变化量来提高汽车的不足转向量？横向稳定杆用在前后悬架对汽车稳态响应特性所起到的作用是否相用在前后悬架对汽车稳态响应特性所起到的作用是否相同？为什么？

26、同？为什么？思考思考第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第128页/共165页0k悬架角刚度对稳态特性的影响 增加前悬架角刚度或减少后悬架角刚度，会使前轮垂直载荷变化量增大，从而增加汽车不足转向。K增大，不足转向量增大。 反之，如左右后轮垂直载荷变动较大时，则|k2|减少， K减少，不足转向量减少。 因此，左右前轮垂直载荷变动较大（例如前侧顷角刚度较大）时，则|k1|(这里|k1|即上式中的 )减少，根据)(212kakbLmK第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第129页/共165页 地面转过地面转过r确定车确定车轮相对于车厢外倾角轮相对于车厢外倾角 。 地面回到水平位置地面回到水平位置确定车厢

27、相对于地面产确定车厢相对于地面产生侧倾角生侧倾角r时，轮胎外时，轮胎外倾角倾角 。 车轮外倾角车轮外倾角的确定的确定侧倾外倾侧倾时车轮外倾角的变化第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第130页/共165页车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车轮外倾角的变化 非独立悬架车身侧倾时，前轮外倾角不变。非独立悬架车身侧倾时，前轮外倾角不变。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第131页/共165页车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车厢侧倾时不同形式悬架所引起的车轮外倾角的车轮外倾角的变化变化 双横臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相双横臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相反，有增大侧偏角（绝对值）的作用。反，有增大侧偏

28、角（绝对值）的作用。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第132页/共165页 单纵臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相反。单纵臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相反。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第133页/共165页 单横臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相同（或相反）。单横臂悬架前轮外倾角与地面侧向力方向相同（或相反）。第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第134页/共165页rrr 侧倾外倾系数。侧倾外倾系数。车厢侧倾所引起的车轮外倾角的变化可由下式计算车厢侧倾所引起的车轮外倾角的变化可由下式计算第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第135页/共165页 车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动、

29、后轮绕垂直于地面轴线的转动，即车轮转角的变动，称为侧倾转向。侧倾转向rrr 侧倾转向系数。侧倾转向系数。车轮的侧倾转向角与车厢侧倾角的关系可以用下式表示第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第136页/共165页后悬架的侧倾转向对稳态转向特性的影响第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第137页/共165页第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第138页/共165页变形转向悬架导向装置变形引起的车轮转向角 悬架导向杆系各元件在各种力、力矩作用下发生的悬架导向杆系各元件在各种力、力矩作用下发生的变形，引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动，称为变形，引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动，称为变形转向，其转角叫

30、做变形转向角。变形转向，其转角叫做变形转向角。 变形转向可以使汽车具有恰当的不足转向。变形转向可以使汽车具有恰当的不足转向。yyFF1000cc 变形转向角；变形转向角；yF 侧向力变形转向系数。侧向力变形转向系数。估算侧向力变形转向角估算侧向力变形转向角第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第139页/共165页第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第140页/共165页第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第141页/共165页回正力矩变形转向角回正力矩变形转向角a 在回正力矩作用下，悬架和车轮有扭转变形，前、后轴车轮均发生回正力矩变形转向角a。TNaa1001T 回正力矩变形转向系数；aN 回正力矩

31、系数。回正力矩变形转向角a第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系第142页/共165页第五节 汽车操纵稳定性和转向系的关系侧倾时转向系和悬架的运动干涉的关系第143页/共165页悬架变形时，转向节球销c将绕o1点旋转，同时主销绕o2点旋转，造成额外的轮转向。右转弯时，外侧左悬架压缩，车轮向左转，增加了不足转向。第五节 汽车操纵稳定性和转向系的关系第144页/共165页第五节 汽车操纵稳定性和转向系的关系转向系刚度和转向轮的变形转向 转向系刚度低，前轮变形转向角大，增加不足转向。转向系刚度高，前轮变形转向角小，不足转向增加量小。但转向系刚度低不仅路感不好，还可能造成前轮摆振。第145页/共165页

32、防抱死制动系统（防抱死制动系统（ABS）与驱动力控制系统（）与驱动力控制系统（TCS）都是提高汽车操纵稳定性的电子控制系统。都是提高汽车操纵稳定性的电子控制系统。 目前有更多的电子控制系统能显著改善汽车的操目前有更多的电子控制系统能显著改善汽车的操纵稳定性。纵稳定性。第六节提高操纵稳定性的电子控制系统第146页/共165页1.四轮转向系统（4WS）第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第147页/共165页技术极大地缩技术极大地缩小了大型车辆小了大型车辆的转向半径，的转向半径，使得这些车辆使得这些车辆具有紧凑型轿具有紧凑型轿车的转向半径。车的转向半径。Quadrasteer第六节提高操纵稳定性的

33、电子控制系统第148页/共165页 系统是以系统是以ABS为基础发展而成的。为基础发展而成的。 基本工作原理是：在大侧向加速度、大侧偏角的极限基本工作原理是：在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下，利用左右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防工况下，利用左右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现象。止出现难以控制的侧滑现象。车辆稳定性控制系统（VSC或称ESP）第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第149页/共165页第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第150页/共165页第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第151页/共165页前轴侧滑出现“驶出”现象加大内侧车轮的制动力VS

34、C（ESP）的作用）的作用抑制前轮侧滑抑制前轮侧滑第六节提高操纵定性的电子控制系统第152页/共165页起始车速起始车速120km/h、频率、频率0.6Hz的转向角正弦输入下的响应的转向角正弦输入下的响应第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点第153页/共165页起始车速起始车速120km/h、频率、频率0.6Hz的转向角正弦输入下的响应的转向角正弦输入下的响应第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第154页/共165页 1）当正弦输入转向角超过一定值后，汽车质心侧偏角、）当正弦输入转向角超过一定值后，汽车质心侧偏角、前轮侧偏角、后轮侧偏角突然增大，汽车失去稳定性

35、；前轮侧偏角、后轮侧偏角突然增大，汽车失去稳定性； 2）汽车是否稳定决定于汽车（质心）侧偏角与汽车侧偏）汽车是否稳定决定于汽车（质心）侧偏角与汽车侧偏角速度。稳定的条件可以近似地表示为角速度。稳定的条件可以近似地表示为 。结论0 . 121CC第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第155页/共165页 1）随着前轮转向角的增加，前轮侧偏角加大；但前轮）随着前轮转向角的增加，前轮侧偏角加大；但前轮侧偏角达某一角度值后，侧偏力饱和而不再增大，汽车侧偏角达某一角度值后，侧偏力饱和而不再增大，汽车的转向半径也不能再减小。的转向半径也不能再减小。 2）出现的后轮侧偏角小于后轮发挥最大侧偏力所对应）出现的

36、后轮侧偏角小于后轮发挥最大侧偏力所对应的侧偏角值。因此，如果后轮侧偏角增大，就可以产生的侧偏角值。因此，如果后轮侧偏角增大，就可以产生更大的后轮侧偏力。更大的后轮侧偏力。结论结论第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第156页/共165页 1）为了保持汽车的稳定性，当后轴要侧滑发生激转）为了保持汽车的稳定性，当后轴要侧滑发生激转时，应对汽车施加外侧的横摆力偶矩；时，应对汽车施加外侧的横摆力偶矩； 2）当前轴要侧滑而使汽车驶离弯道时，应对汽车施）当前轴要侧滑而使汽车驶离弯道时，应对汽车施加适当大小向内侧的横摆力偶矩，使后轮的侧偏角达加适当大小向内侧的横摆力偶矩，使后轮的侧偏角达到最大侧偏力的角度；

37、到最大侧偏力的角度； 3）还应对汽车施加纵向减速力。）还应对汽车施加纵向减速力。结论结论第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第157页/共165页各个车轮制动力控制的效果第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第158页/共165页四个车轮主动制动的控制效果第六节 提高操纵稳定性的电子控制系统第159页/共165页第七节 汽车操纵稳定性试验1、低速转向轻便性试验2、稳态转向特性试验3、瞬态横摆响应试验4、汽车回正能力试验汽车操纵稳定性试验汽车操纵稳定性试验第160页/共165页双扭线第七节 汽车操纵稳定性试验第161页/共165页测力方向盘第七节 汽车操纵稳定性试验第162页/共165页方向盘转角-转矩曲线第七节 汽车操纵稳定性试验第163页/共165页课间休息大海蓝莲花海阔天空光辉岁月万水千山总是情第164页/共165页感谢您的观看。第165页/共165页